含鋁鍍鋅鋼板以及制造含鋁鍍鋅鋼板的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及含鋁鍍鋅鋼板以及制造含鋁鍍鋅鋼板的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 與熱浸鍍鋅板相比，鍍有鋁鋅合金的鍍覆鋼板（含鋁鍍鋅鋼板）具有高耐腐蝕性。 鍍有鋁質(zhì)量百分比為約55%的鋁鋅合金的鋼板，即高鋁含量鍍鋅鋼板，具有特別高的耐腐 蝕性，并且還具有優(yōu)異的耐熱性和熱反射率。因此，近年來，含鋁鍍鋅鋼板變得廣泛用于建 筑材料產(chǎn)品如屋頂材料和墻壁材料，結(jié)構(gòu)材料如護欄、隔音墻、防雪柵欄和水槽，汽車用材 料，家用電器和工業(yè)設(shè)備，此外還用于上漆銅板的基材。.
[0003] 作為含鋁鍍鋅鋼板上漆的結(jié)果，它具有更高的耐腐蝕性。
[0004] 然而，含鋁鍍鋅鋼板有時在含鋁鍍鋅鋼板被上漆前臨時貯存，導(dǎo)致黑繡或白銹的 出現(xiàn)。如果含鋁鍍鋅鋼板被貯存在高溫和高濕度環(huán)境中，變黑也可能發(fā)生。特別地，如果由 于冷凝作用水滴附著在含鋁鍍鋅鋼板表面，變黑有可能選擇性地發(fā)生在水滴附著的區(qū)域。 結(jié)果，不僅含鋁鍍鋅鋼板的外表面劣化，表面組成也不均勻，結(jié)果耐腐蝕性降低，并且如果 進行上漆，含鋁鍍鋅鋼板對上漆形成的涂膜的附著性會下降。
[0005] 因此，按照慣例，在含鋁鍍鋅鋼板上進行提高耐腐蝕性和耐變黑性的表面處理。過 去，進行鉻酸鹽（chromate)處理，即形成包含鉻的樹脂膜的處理等。但是，最近從環(huán)境保護 等觀點有不使用鉻的需求，因此已經(jīng)進行了使用不含鉻的表面處理劑的嘗試。
[0006] 例如，JP2003-201578A(以下稱為D1)公開了由包含聚氨酯樹脂、N-甲基吡咯 烷酮、鋯金屬化合物和硅烷偶聯(lián)劑的表面處理劑形成皮膜。JPS57-39314B(以下稱為D2) 公開了由pH2到4的酸性溶液形成保護性覆蓋，所述酸性溶液包含Ti鹽和Zr鹽中的至少 一種，H202，以及磷酸、縮合磷酸和磷酸衍生物中的至少一種。JP3992173B2(以下稱為D3) 公開了使用金屬表面處理用非鉻酸鹽型組合物在金屬表面進行處理，所述金屬表面處理用 非鉻酸鹽型組合物以特定比例包含金屬乙酰丙酮化物以及水溶性無機鈦化合物和水溶性 無機鋯化合物中的至少一種。
[0007] 然而，記載于D1中的方法中，如果在上漆前在含鋁鍍鋅鋼板上進行堿清洗，皮膜 有時會部分剝離，造成上漆后外觀不均勻。通過記載于D2和D3中的方法形成的皮膜包含 大量例如磷化合物和氟化合物的可溶性鹽。因此，在高溫和高濕度環(huán)境下皮膜可能會溶出 可溶性鹽。此外，這些可溶性鹽可能在堿清洗中溶出。這樣，含鋁鍍鋅鋼板的耐腐蝕性和耐 變黑性會被降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明是考慮上面描述的問題而完成的，其一個目的是提供一種使用不含鉻的表 面處理劑進行表面處理的、具有高耐腐蝕性和耐變黑性的含鋁鍍鋅鋼板，以及抑制這些性 質(zhì)因堿性溶液或濕氣的附著而下降。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明第一個方面的含鋁鍍鋅鋼板包含鍍覆鋼板和覆蓋所述鍍覆鋼板的皮 膜，所述皮膜包含：
[0010] 除鈷和鉻外的過渡金屬的堿性化合物；和金屬鈷，或金屬鈷和鈷化合物，
[0011]所述鍍覆鋼板每一面的所述皮膜的附著量在0.01到0.8g/m2范圍內(nèi)，
[0012] 所述鍍覆鋼板每一面的所述皮膜中以除鈷外過渡金屬質(zhì)量換算附著量在4到400mg/m2范圍內(nèi)，并且
[0013] 所述鍍覆鋼板每一面的所述皮膜中以鈷質(zhì)量換算附著量在0. 1到20mg/m2范圍 內(nèi)。
[0014] 如果僅在鍍覆鋼板的一個表面形成皮膜，鍍覆鋼板每一面的皮膜的量指鍍覆鋼板 表面上皮膜的每單位面積的質(zhì)量，如果同時在一個表面和與該表面相對的表面上形成皮 膜，則鍍覆鋼板每一面的皮膜的量指各個表面的皮膜的每單位面積的質(zhì)量。以除鈷外過渡 金屬質(zhì)量換算附著量指每皮膜單位面積里除鈷外的過渡金屬的質(zhì)量，其由皮膜中存在的除 鈷外的過渡金屬原子的總質(zhì)量得出。過渡金屬原子可以以單質(zhì)或化合物的方式存在。以 鈷質(zhì)量換算附著量指每單位面積里皮膜中鈷的質(zhì)量，其由皮膜中存在的鈷原子的總質(zhì)量得 出。鈷原子可以以單質(zhì)或化合物的方式存在。
[0015] 因而，根據(jù)本發(fā)明第一個方面的含鋁鍍鋅鋼板具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐變黑性、耐 堿性和抗冷凝性。在本說明書里，耐堿性表示物質(zhì)不被由暴露于堿性溶液帶來的腐蝕、變黑 和變色影響的能力，并且抗冷凝性表示物質(zhì)不被由濕氣附著帶來的腐蝕、變黑和變色影響 的能力。根據(jù)本發(fā)明第一個方面的含鋁鍍鋅鋼板還具有優(yōu)異的耐熱變色性。進一步地，在 根據(jù)本發(fā)明第一個方面的含鋁鍍鋅鋼板上進行上漆的情況下，含鋁鍍鋅鋼板對涂膜具有高 附著性。
[0016] 在結(jié)合第一個方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第二個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，皮膜中以鈷 質(zhì)量換算附著量在大于〇.5mg/m2且不大于20mg/m2的范圍內(nèi)。在這種情況下，含鋁鍍鋅鋼 板具有特別優(yōu)異的耐腐蝕性和耐堿性。
[0017] 在結(jié)合第一個或第二個方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第三個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，鍍 覆鋼板包含含有鋅和鋁的鍍覆層，并且鍍層中鋁的比率在1質(zhì)量％到75質(zhì)量％的范圍內(nèi)。 在這種情況下，含鋁鍍鋅鋼板具有特別優(yōu)異的耐腐蝕性和耐堿性。
[0018] 在結(jié)合第三個方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第四個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，鍍層含有 鎂，并且鍍層中鎂的比率在大于〇質(zhì)量％且不大于6. 0質(zhì)量％的范圍內(nèi)。在這種情況下，含 鋁鍍鋅鋼板具有特別優(yōu)異的耐腐蝕性和耐堿性。
[0019] 在結(jié)合第三個或第四個方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第五個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，鍍 覆層含有Si，使得Si相對于所述鍍層中的鋁以質(zhì)量比率計在0. 1 %以上且10 %以下的范圍 內(nèi)。在這種情況下，含鋁鍍鋅鋼板具有特別優(yōu)異的耐腐蝕性。
[0020] 在結(jié)合第三到第五任一方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第六個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，所 述鍍層含有大于〇質(zhì)量％且1質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)的Ni，和大于0質(zhì)量％且1質(zhì)量％以下 的范圍內(nèi)的Cr中的一種以上。在這種情況下，含鋁鍍鋅鋼板具有特別優(yōu)異的耐腐蝕性。
[0021] 在結(jié)合第三到第六任一方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第七個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，其 中所述鍍層含有以下各項中的一種以上：大于〇質(zhì)量％且〇. 5質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)的Ca; 大于〇質(zhì)量％且〇. 5質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)的Sr;大于0質(zhì)量％且0. 5質(zhì)量％以下的范圍內(nèi) 的Y;大于〇質(zhì)量％且〇. 5質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)的La;和大于0質(zhì)量％且0. 5質(zhì)量％以下的 范圍內(nèi)的Ce。在這種情況下，含鋁鍍鋅鋼板具有特別優(yōu)異的耐腐蝕性和耐堿性，并且鍍覆鋼 板表面缺陷的出現(xiàn)被抑制。
[0022] 在結(jié)合第一到第七任一方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第八個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，堿 性化合物中的過渡金屬包括鋯。在這種情況下，含鋁鍍鋅鋼板具有特別優(yōu)異的耐腐蝕性、耐 變黑性和耐堿性。
[0023] 在結(jié)合第一到第八任一方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第九個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，堿 性化合物中的過渡金屬是選自由鋯、釩、鉬和鈮組成的組中的一種以上的金屬。同樣優(yōu)選堿 性化合物中的過渡金屬包含鋯和選自由釩、鉬和鈮組成的組中的一種以上的金屬。在這種 情況下，含鋁鍍鋅鋼板具有特別優(yōu)異的耐腐蝕性、耐變黑性和耐堿性。
[0024] 在結(jié)合第一到第九任一方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第十個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，所 述皮膜通過涂布水性表面調(diào)節(jié)劑到所述鍍覆鋼板并且干燥所述鍍覆鋼板上的所述水性表 面調(diào)節(jié)劑而形成，所述水性表面調(diào)節(jié)劑在PH7. 5~10的范圍內(nèi)并且含有除鈷和鉻外的過渡 金屬的堿性化合物（A)，鈷化合物（B)，和水。在這種情況下，可以通過簡單處理給含鋁鍍鋅 鋼板提供特別優(yōu)異的耐腐蝕性、耐變黑性和耐堿性。
[0025]在結(jié)合第十個方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第^^一個方面的含鋁鍍鋅鋼板中，在干燥 鍍覆鋼板上水性表面調(diào)節(jié)劑時鍍覆鋼板的到達板溫（peakmetaltemperature)在40到 200°C范圍內(nèi)。在這種情況下，含鋁鍍鋅鋼板具有特別優(yōu)異的耐腐蝕性和耐變黑性。
[0026]根據(jù)本發(fā)明第十二個方面的制造含鋁鍍鋅鋼板的方法包括通過涂布水性表面調(diào) 節(jié)劑到鍍覆鋼板并且干燥所述鍍覆鋼板上的所述水性表面調(diào)節(jié)劑形成皮膜的工序，所述水 性表面調(diào)節(jié)劑在PH7. 5~10的范圍內(nèi)并且含有除鈷和鉻外的過渡金屬的堿性化合物（A)， 鈷化合物（B)，和水。
[0027] 因此，可以通過簡單處理給含鋁鍍鋅鋼板提供優(yōu)異的耐腐蝕性、耐變黑性和耐堿 性。進一步地，通過將含鋁鍍鋅鋼板上漆可以給含鋁鍍鋅鋼板提供優(yōu)異的耐熱變色性以及 高的對皮膜的附著性
[0028]此外，可以通過簡單處理提供具有優(yōu)異性質(zhì)的含鋁鍍鋅鋼板，無需進行多重復(fù)雜 處理，因而也可以減少制造成本和縮小生產(chǎn)線規(guī)模。
[0029]在結(jié)合第十二個方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第十三個方面的制造含鋁鍍鋅鋼板的方 法中，在干燥鍍覆鋼板上水性表面調(diào)節(jié)劑時鍍覆鋼板的到達板溫在40到200°C范圍內(nèi)。在 這種情況下，可以給含鋁鍍鋅鋼板提供特別優(yōu)異的耐堿性。
[0030]在結(jié)合第十二或第十三方面實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明第十四個方面的制造含鋁鍍鋅鋼 板的方法中，包含在鈷化合物（B)中的鈷原子相對于堿性化合物（A)的總量的質(zhì)量比的值 在1/10到1/1000范圍內(nèi)。在這種情況下，可以給含鋁鍍鋅鋼板提供特別優(yōu)異的抗冷凝性。
【附圖說明】
[0031]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的含鋁鍍鋅鋼板的橫截面圖；
[0032] 圖2是顯示用X射線光電子光譜通過分析本發(fā)明實施例1的含鋁鍍鋅鋼板的皮膜 得到的圖表的圖；
[0033] 圖3是顯示另一個用X射線光電子光譜通過分析本發(fā)明實施例1的含鋁鍍鋅鋼板 的皮膜得到的圖表的圖，以及
[0034] 圖4是顯示另一個用X射線光電子光譜通過分析本發(fā)明實施例1的含鋁鍍鋅鋼板 的皮膜得到的圖表的圖。
【具體實施方式】
[0035] 本發(fā)明的一個實施方式現(xiàn)在將描述如下。圖1顯示根據(jù)本實施方式的含鋁鍍鋅鋼 板1。
[0036] 根據(jù)本實施方式的含鋁鍍鋅鋼板1包含鍍覆鋼板2和覆蓋該鍍覆鋼板2的皮膜3。 皮膜3由水性表面調(diào)節(jié)劑制得。進一步地，含鋁鍍鋅鋼板1可以包括一個或多個在皮膜3 上且與皮膜3不同的層。不同于皮膜3的層的例子包括含有樹脂等的復(fù)合材料皮膜。
[0037] 鍍覆鋼板2包括鋼板4和覆蓋該鋼板4的鍍覆層5。鍍覆層5通過已知方法形成， 例如鋼板4在熔融金屬浴中的浸漬等。
[0038] 優(yōu)選鍍覆層5包含鋅和鋁作為組成元素。也優(yōu)選鍍覆層5進一步包含鎂。如果鍍 覆層5包含鋅和鋁，鍍覆層5的表面被薄氧化鋁